Wat is beter voor een elektrische fiets een rotatiesensor of trapkrachtsensor?

Een elektrische fiets mag van de wetgever niet "vanzelf" rijden. Pas als de berijder "fietst" mag de elektromotor ook energie ontwikkelen en jou assisteren tijdens het fietsen. Maar hoe weet de elektrisch fiets dat je fietst?

Dit artikel gaat over de twee beschikbare maar zeer verschillende technieken die fietsfabrikanten toepassen waardoor de elektrische fiets "weet" dat je fietst. Die twee toegepaste technieken werken met een rotatiesensor of een trapkrachtsensor.

Denk niet, het maakt mij niet uit wat men toepast. Het verschil is namelijk zo groot dat wij vinden dat dit dé belangrijkste keuze is die je moet maken bij het kopen van een elektrische fiets.

Hoe meet de ebike of je fietst?

Een elektrische fiets moet weten wanneer je (gaat) fietsen, want dan zal hij je helpen te fietsen door de kracht in te zetten van de elektromotor. De vraag is, wanneer weet je ebike dat je fietst?

Als je wielen draaien? Nee, dat is te kort door de bocht. Want juist in een bocht gaat het mis. In de bocht draaien wel je wielen maar doorgaans je trappers niet waardoor je wat rustiger door de bocht gaat en na de bocht pak je de draad weer op en zet je weer aan.

Je verwacht van de elektrische fiets dat ook in een bocht, als jij niet trapt, de elektrische fiets inhoudt en zeker geen trapondersteuning geeft. Maar is dat ook zo?

De trapondersteuning is primair gebaseerd op een sensor (of sensoren). Bij de meeste (goedkopere) elektrische fietsen is dat alleen een rotatiesensor. Bij de duurdere modellen is naast de rotatiesensor ook een trapkrachtsensor toegepast. Die meet hoeveel kracht je op je trappers uitoefent. Wat is het voordeel van zo'n trapkrachtsensor en is wat zijn de nadelen ervan?

Rotatiesensor

Alle elektrische fietsen hebben een rotatiesensor. Dit is een kleine onzichtbare sensor die meet hoeveel tijd het kost om je trappers precies een keer rond te draaien. Daaruit kan de trapfrequentie per minuut afgeleid worden. Hieruit kan het motormanagement van je elektrische fiets twee conclusies trekken. 1: Als de trappers ronddraaien mogen we aannemen dat je aan het fietsen bent en 2. je stelt het (waarschijnlijk) op prijs dat je trapondersteuning krijgt en die wordt (doorgaans) zodanig aangepast dat je (uiteindelijk) met een bepaalde optimale trapfrequentie fiets (omdat dit prettig fietst).

Een elektrische fiets geeft echter niet "wel" of "geen" trapondersteuning, dat zou veel te schokkerig aanvoelen. De elektromotor zal vanuit het motormanagement heel gedoseerd, soms zwak soms sterker trapondersteuning geven met glijdende overgangen. Wanneer via de rotatiesensor is geconstateerd dat je "fietst" is het de vraag, hoeveel trapondersteuning moet de elektrische fiets geven? Weinig, normaal of juist veel? Want het maakt nog al uit of je op een vlakke weg rijdt, heuveltje op of met zware tegenwind.

Trapfrequentie

Omdat de rotatiesensor alleen maar kan meten "dat je trapt" maar niet "met hoeveel kracht" moet op basis van een andere techniek bepaald worden hoeveel kracht je vermoedelijk uitoefent op je trappers. Want daarmee wordt de mate van trapondersteuning van de elektromotor bepaald. Die alternatieve techniek die gebruikt wordt is gebaseerd op het feit dat vrijwel iedereen bij een bepaalde trapfrequentie "lekker fietst". Deze ideale trapfrequentie ligt voor een "stadsfietser" vrij laag, de tourfietser zal doorgaans een wat hogere trapfrequentie hebben en een racefietser heeft een zeer hoge trapfrequentie.

Bij een elektrische stadsfiets gaat de fabrikant uit van een ideale trapfrequentie van (ongeveer) 70 omwentelingen per minuut. Wanneer de rotatiesensor bemerkt dat de trapfrequentie lager is dan dit streefgetal van 70 omwentelingen per minuut, dan denkt hij dat je het zwaar hebt en moeite hebt om deze ideale trapfrequentie te bereiken. Op dat moment zal hij je daarom met de elektromotor wat extra kracht ondersteuning geven waardoor je op die ideale trapfrequentie van 70 omwentelingen per minuut kan komen (of je die trapfrequentie wel of niet prettig vindt is niet relevant, dat heeft de fabrikant voor je bepaald).

Trap je sneller dan 70 omwentelingen per minuut, bijvoorbeeld met wind in de rug, dan denkt het motormanagement "zo dat gaat wel heel gemakkelijk" en zal dan de trapondersteuning afbouwen tot je weer op de ideale trapfrequentie komt van die 70 omwentelingen per minuut van je trappers. Dit is op zich best aardig bedacht, het blijkt ook behoorlijk goed te werken gezien het feit dat de meeste elektrische fietsen met deze techniek is uitgerust, maar het kan beter.

Het nadeel van de rotatiesensor is dat het even duurt voordat het motormanagement bemerkt dat je trappers ronddraaien. Gebruikelijk is dat je halve of een hele keer je trappers rond moet draaien voordat de trapondersteuning zich inschakelt. Wanneer je stopt met trappen, stopt ook niet meteen de trapondersteuning want ook daar moet het motormanagement "even achter komen dat je niet meer trapt" en dat duurt normaal gesproken minimaal de tijd van een minimaal een trapper rotatie. Dit merk je vooral in een bocht waarin je juist even inhoud maar de elektromotor dus niet. Maar ook als je even inhoud met trappen omdat je even iemand niet kan passeren, merk je dat de trapondersteuning nog eventjes "te lang" doorgaat en dan ineens wegvalt.

Trapkrachtsensor

Hoewel de meeste mensen bij een trapfrequentie van 70 prettig fietsen, zal je soms behoorlijk kracht moeten zetten op je trappers ondanks de juiste die trapfrequentie (denk maar eens aan tegen de wind in fietsen). Wanneer bij de elektrische fiets gebruik wordt gemaakt van een trapkrachtsensor wordt niet (alleen) gekeken naar de ideale trapfrequentie maar ook naar de kracht die je moet uitoefenen op je trappers.

Wanneer het motormanagement merkt dat je meer kracht zet op je trappers, bijvoorbeeld om even snelheid te maken voor tijdens het inhalen, zal het motormanagement je daarbij ondersteunen en de elektromotor wat meer kracht laten zetten. Dit voelt heel natuurlijk aan. Zo ook als je wegrijd. De trapkrachtsensor merkt meteen (en dus niet na een bedenktijd) dat je kracht zet op je trappers en dus aan het fietsen bent en zal daarop de trapondersteuning afstemmen. Bij een rotatiesensor moet je vaak eerst één omwenteling maken met je trappers voordat je ondersteuning krijgt, wat onnatuurlijk aanvoelt.

Kalibreren

Een elektrische fiets met een trapkrachtsensor is een luxe. Het fietsen voelt heel natuurlijk aan, maar helaas tref je deze trapkrachtsensor alleen maar aan op de duurdere modellen. De trapkrachtsensor is een sensor die de kracht op je trappers meet als een soort weegschaal. Een probleempje is dat je deze trapkrachtsensor om de zoveel tijd moet kalibreren. Dat is vergelijkbaar met het "0" zetten van een weegschaal. Je vertelt dan tegen de weegschaal "het gewicht dat je nu meet moet je weergeven al nul gram".

Bij een elektrische fiets werkt dat hetzelfde. Je gaat naast je fiets staan (niets mag op je trappers drukken) en drukt op een bepaald knopje op je stuur en daarmee vertel je feitelijk "dit is als ik geen kracht zet op de trappers". Daarmee leer je de sensor dat je geen kracht uitoefent op je trappers. Wanneer je niet af en toe deze kalibratie zou uitvoeren dan kan de trapkrachtsensor een beetje gaan "verlopen" en denken dat je al zachtjes op de trappers drukt en zal dan ook de trapondersteuning aanzetten waardoor de fiets vanzelf in beweging komt. Dit kalibreren stelt niets voor en moet je vooral niet weerhouden om af te zien van een elektrische fiets met trapkrachtsensor, juist niet want juist dit type elektrisch fiets geeft de prettigste fiets ervaring.

Tegenwoordig wordt bij de meeste modellen deze "kalibratie" iedere keer uitgeveoerd als je gaat fietsen. Nadat je de elektrische fiets hebt aangezet moet je eerst een seconde of zo naast je fiets stilstaan en dat pas mag je opstappen en wegfietsen. Dit tref je vaak aan bij elektrische fietsen met een middenmotor (de motor zit dan bij de trapas). Elektrische fietsen met een middenmotor hebben zonder uitzondering een trapkrachtsensor en natuurlijk ook de rotatiesensor.

Nadenken

Wanneer je een elektrische fiets denkt aan te gaan schaffen adviseren we je sterk om minimaal ook een elektrische fiets te testen die een trapkrachtsensor heeft en na die proefrit gelijk een andere elektrische fiets te testen die alleen maar een rotatiesensor heeft. Je kan dan heel goed het verschil beoordelen en dan lang gaan nadenken of je het extra geld voor deze luxe overhebt.

Wat kan je hier uit leren?

Een elektrische fiets met trapkrachtsensor zoals (vrijwel) alle elektrische fietsen met middenmotor is het neusje van de zalm en geeft de meest natuurlijke trapondersteuning. Een elektrische fiets met rotatiesensor zal iets schokkerig aanvoelen maar kan ondanks dat toch een fijn ondersteuningsgevoel geven.

Heb je een elektrische fiets met rotatiesensor en je wilt de maximale actieradius bereiken met je accu, dan is het zaak om zo dicht mogelijk bij de ideale trapfrequentie te komen. Trap je consequent te langzaam dan zal de elektrische fiets constant veel (meer dan gebruikelijk) trapondersteuning geven dat veel energie van de accu kost en dus sneller op is. Het is dus zaak om "snel op te schakelen" en steeds in de juiste versnelling te fietsen. Dus een lage versnelling bij het wegrijden en snel opschakelen naar een hoge versnelling.